纺织新材料在针织面料上的开发与应用

刘书涛，赵 秀

（际华3543针织服饰有限公司，河北 涿州 072750）

随着人们对针织产品需求的不断增加以及纺织品在高新技术的推动下，新型纺织材料不断问世，针织产品作为纺织品的重要部分，利用新型纺织材料开发出具有抗菌、吸排、生态环保、生物降解的针织面料具有重要意义。

1 抗菌吸排功能性凉爽针织面料开发与应用

Supercool材料是目前国内外市场上少有的真正具有导湿快干效果的纺织材料，该纤维采用化学方法在高分子链上接枝共聚亲水基团，改善涤纶吸湿性差的缺陷，达到近乎棉的吸湿效果；通过物理改性及化学改性的方法，纤维具有三叶型和众多微孔、微沟槽的截面特点，极大增加了比表面积，可在织物结构中形成众多毛细效应，使汗液经吸湿、传导、蒸发等一系列芯吸作用，迅速将汗液转移到织物的表面并散发到空气中，从而达到吸湿排汗、蒸发吸热、调节体温的目的，使肌肤保持干爽、透气与舒适。

利用内置式银离子十字截面抗菌涤纶、supercool纤维和银纤维通过双面网银组织结构设计。在后处理过程中，采用涂层处理技术，在织物反面形成一层均匀的覆盖膜，呈网状分布形成拒水层，与皮肤成网状接触，减少粘贴感而增强舒适感，面料外层选用十字截面银锌复合抗菌涤纶，使内外层形成压力差，提升面料的毛细效应，增大汗液在织物正面的扩散速度和面积，使水分或汗液通过反面凹槽进入正面，但不会从正面进入反面，使产品达到单向导湿的效果。从而开发出一种具有抗菌、吸排、单向导湿功能的凉爽针织面料，该面料可以达到以下指标要求：芯吸高度≥150mm，蒸发速率≥0.4g/h，洗后50次抑菌率（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌）≥95%，而且手感柔软、滑爽，面料高档，特别适合做夏季训练服、夏季户外运动服和高档T恤。

2 高品质原液着色纤维针织面料开发与应用

原液着色纤维是指在纺丝溶液或熔体中加入着色剂，经纺丝过程得到的有色纤维。随着水资源匮乏、人们环保意识日益增强、全球低碳经济的发展，纺织品的生产必须要实现绿色化、清洁生产。生态环境是人类生存和发展的根基，保护生态环境是全球面临的共同挑战和共同责任。纺织品作为人类生存发展的必需品，纺织品的生产在未来必须要实现绿色化，这不仅是任务更是责任。纺织的绿色发展之路一定离不开原料的绿色发展，原液着色纤维因其后加工污染小、耗能低、排放少、对环境友好的特点受到市场青睐。

原液着色纤维也叫色纺纤维，纺前染色纤维是化学纤维生产中在聚合中或在纺丝时加入适当的着色剂而制得的纤维。原液着色这样一种纤维品种被纳入“绿色纤维”大家庭的主要考虑是从生产工艺的角度。由于原液着色纤维本身在生产过程中给纤维赋予了各种颜色，因此下游生产的过程中就省去了印染环节，大大提高了制得纺织品“绿”的程度，具有突出的环境友好特征。

目前市场应用比较成熟的原液着色纤维主要包括涤纶长丝、涤锦复合丝、T/R混纺纱等，T/R混纺比例一般为70/30、65/35。由于涤纶具有天然的抗皱特性，黏胶具有良好的吸湿性，利用T/R纤维制作的面料手感柔软，具有抗皱、吸湿透气的特性，多用于高档T恤、运动服装。通过高品质原液着色改性涤纶长丝或涤锦复合丝与莫代尔等纤维交织，开发的面料具有吸湿透气、悬垂、挺括的特点，可用于运动服装、职业装等。利用高品质原液着色纤维开发的面料日晒牢度≥6级，目前原液着色纤维材料做深色时还存在一定差距，有些深色深度还达不到要求。

3 生物基可降解材料针织面料开发与应用

生物基材料是指以光合作用形成的可再生的生物质资源为原料，通过生物发酵技术转化成生物制品，再经提纯、聚合成高分子环保生物材料。生物基可降解材料在微生物作用下或堆肥条件下能分解成二氧化碳和水，一般降解时间为3~6个月，具有环保、无毒、可降解等特性，有着广阔的应用空间。

生物基可降解材料如聚乳酸（简称“PLA”）、聚丁酸丁二醇酯（简称“PBS”）是生物基可降解材料领域增长的主要驱动力，是目前国际上生物可降解材料中产量最大，应用范围最广，性价比最高，最贴近石油基聚酯的可生物降解材料，将占到生物可降解材料市场份额的70%~80%。

PLA是以玉米等含淀粉生物质或秸秆纤维素为原料，发酵聚合形成的聚乳酸，来源充足，完全生物降解，具有良好的物理机械性能，吸湿排汗，天然抑菌、除螨，难燃等特性。其中限氧指数26%~27%，优于常用聚酯等材料，而且发烟量低，无黑烟。缺点是亲水性差，可以利用PLA与棉、黏胶、莫代尔等纤维素纤维混纺来改变亲水性差的特点。

由于PLA纤维怕酸怕碱怕高温和阴离子助剂，要求定型、染色温度控制精确，温度将直接影响面料风格、手感、光泽等，目前PLA 面料浅中色织物的色牢度能够达到3级以上，深色织物色牢度稍微差些，一般深色织物用原液PLA进行色织。如果开发带有氨纶织物的PLA针织面料，一定要选择PLA配套的特殊低温氨纶，因为PLA在染整处理过程中的温度不能超过120℃，一般的低温氨纶预定型温度要在180℃左右。

由于PLA具有与人体肌肤相近的弱酸性，天然亲肤、抑菌、抗螨，具有良好的悬垂性、导湿透气、富有光泽及丝滑感，广泛应用于内衣、婴儿服装、袜子、运动休闲服等。但聚乳酸不耐高温，所开发的产品在成品整烫过程中也要注意整烫温度，温度过高会是产品硬化。

4 新型保暖材料针织面料开发与应用

随着各种高新技术的发展和在纺织工业中应用日益推广，使保暖材料日益向着复合型多功能方向发展。所谓复合型是指各种天然纤维、合成纤维及功能性纤维等不同纤维之间的复合及保暖材料与其他织物之间的复合。其目的在于调整保暖材料成品的结构，吸取各类材料的特点，除基本的力学性能以外，还具有某些特定的、优异的物理或化学性能，如具有某些电学性能、磁学性能、热学性能、压缩弹性、水洗性能、透气性能和透湿性能等，以达到多功能的目的，更加符合消费者对保暖材料各方面的需求。

气凝胶是一种由原子团簇交联而成的纳米多孔材料。其制备过程是通过溶胶——凝胶过程控制胶体的空间网络结构，然后采用超临界干燥工艺以避免凝胶固化过程的收缩和碎裂，从而获得具有纳米多孔结构的固态材料气凝胶。由于有大量原子位于交联团簇的表面, 气凝胶具有极大的比表面积和气孔率，孔洞尺寸为1nm~100 nm，在光学、热学、声学与电学等方面具有独特的性能。SiO2气凝胶是一种纳米多孔网络结构材料，外观为乳白色半透明的均匀多孔块状物，过去常用作保温隔热材料或者将其粉碎后作为塑料、橡胶、涂料、乳液等聚合物的改性添加剂。由于SiO2气凝胶具有丰富的孔结构，比表面积大，孔洞率高，具有较强的吸附性能，可以吸附空气中的绝大多数有害气体。

气凝胶复合材料以其绝佳的保温性能可广泛应用在睡袋、帐篷、防护服、登山鞋等日用品上，相对于其他材料来说具有更高的抗寒隔热性能，而且更少的厚度和重量使其可以具有更多的潮流与设计方案。目前该类材料开发的针织面料存在染色鲜艳度差、染色深度低、色牢度差等问题，但是基于气凝胶的智能纺织品在舒适性能方面具有保温、防水透湿的特点，同时在保健方面还具有抗菌除臭、防紫外线等优点，其在纺织服装及产业用纺织品领域有着广阔的应用前景。

5 结语

纺织新材料产业的发展趋势是降低生产成本、延长使用寿命、提高新材料产品的附加值和市场竞争力。如新型结构材料主要通过提高强韧性、提高温度适应性、延长寿命以及材料的复合化设计等来降低成本，功能材料以向微型化、多功能化、模块集成化、智能化等方向发展来提升材料的性能。面对资源、环境和人口的巨大压力，生态环境材料及其相关产业的发展日益受到关注。短流程、低污染、低能耗、绿色化生产制造，节约资源以及材料回收循环再利用，是新材料产业满足经济社会可持续发展的必然选择。

随着新型纺织技术发展和当前市场需求，针织面料必将向功能性、差异化、高品质、低能耗、清洁生产、生态环保方向发展。功能性针织面料已广泛应用于国防、环保、医疗卫生等重要领域，能够带动行业总体发展。高品质原液着色针织面料的开发，大大减少了染整过程中废水、废气排放，降低成本，具有低能耗、低排放、高牢度的优点，实现清洁生产，并且产品质量稳定性好，市场前景广阔。生物基纤维针织面料具有低碳环保、可无害降解特点，符合国际社会可持续发展的要求，极具发展潜质。

总之，纺织新材料产业在发展高新技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力方面起着重要的作用，世界各发达国家都非常重视新材料的研发。纺织产品总的发展趋势是朝着高性能化，高功能化方向发展，其产品应用于航天、航空、国防、石油、医药、工业、农业等各个领域。